演算器アレイ型アクセラレータのための命令変換手法

森 浩大 (0951125)


近年,メニコアプロセッサよりも電力効率が優れたリコンフィギャラブルプロセッサが数多く提案されている.しかし,これらのプロセッサ上で実行されるプログラムには多くの制約があり,各プロセッサに固有のプログラミングモデルと既存プログラムとの非互換性が問題となっている.そこで,Liner Array Pipline Processor(LAPP)が提案されている. LAPPは互換性維持のために,GCCがサポートするVLIW命令列を実行できる能力を備えつつ,ヒント命令(プリフェッチ命令)をトリガとして演算器アレイを動員する高速実行機能を備えている.すなわち,全く新規のコンパイラ開発が不要であるとしつつも,これまでは手作業によるヒント命令の挿入および命令の並べ替えが必要であった.そこで本研究では,GCCが生成する命令列をアセンブリコードレベルにて変換するツールを開発し,手作業による変換を不要とした. GCCの機能拡張として作成した自動変換プログラムにより,数種の科学技術計算ベンチマークを変換し,変換前プログラムと比較した結果,RTLシミュレータ上で最大3.12倍の性能向上を確認した.

本発表ではまず研究背景を述べ,関連研究と本研究との違いを述べる.次にLAPPの概要とプログラミング制約について説明する.次に提案手法を説明し,最後に提案手法の評価結果を述べる.